ما هي عملية AO ؟

الـ عملية AO تستخدم (العملية اللاهوائية المؤكسدة) بشكل رئيسي لمعالجة مياه الصرف الصحي ويمكنها إزالة مختلف الملوثات بفعالية ، بما في ذلك المواد العضوية والنيتروجين. تصل كفاءة معالجة هذه العملية بشكل عام إلى: forBOD₅، أعلى من 70% لإجمالي النيتروجين.

في مرحلة عملية AO ، تحلل البكتيريا غير المتجانسة الملوثات المعلقة مثل النشا والألياف والكربوهيدرات ، وكذلك المواد العضوية القابلة للذوبان في مياه الصرف الصحي ، إلى أحماض عضوية. تقوم هذه العملية بتقسيم المادة العضوية الجزيئية إلى مادة عضوية جزيئية صغيرة ، وتحول المواد العضوية غير القابلة للذوبان إلى مادة عضوية قابلة للذوبان. عندما تدخل هذه المنتجات المتحولة إلى الخزان الهوائي للمعالجة الهوائية ، يمكنها تحسين قابلية التحلل الحيوي وكفاءة الأكسجين لمياه الصرف الصحي ؛ في المرحلة ، البكتيريا غير التغذوية الأمونيوم الملوثات مثل البروتينات والدهون ، وتطلق الأمونيا. في المرحلة O ، البكتيريا ذاتية التأكسد NH₃-N (NH₄⁺) إلى لا₃^- عن طريق النترجة. رقم رقم₃^- ثم يتم إرجاعه إلى الخزان عن طريق إعادة الدوران ، حيث يتم تخفيضه إلى نيتروجين جزيئي (N₂) ، إكمال دورة C و N و O في النظام البيئي وتحقيق معالجة مياه الصرف الصحي غير الضارة.

بعد جمع مياه الصرف الصحي بواسطة نظام الصرف الصحي ، فإنه يدخل حفرة شاشة شريط من محطة معالجة مياه الصرف الصحي. بعد إزالة الحطام الجسيمي ، يتم ضخه بواسطة مضخة الرفع إلى خزان الترسيب الأولي للترسيب. ثم تتدفق مياه الصرف الصحي عن طريق الجاذبية إلى خزان أكسدة الاتصال البيولوجي على مستوى واحد ، حيث يخضع للتحمض ، التحلل المائي ، وإزالة النترجة لتقليل تركيز المواد العضوية وإزالة بعض نيتروجين الأمونيا. ثم يتدفق إلى خزان أكسدة الاتصال البيولوجي على المستوى O للتفاعلات الكيميائية الحيوية الهوائية ، حيث تتحلل معظم الملوثات العضوية من خلال الأكسدة البيولوجية والامتزاز. ثم تتدفق النفايات السائلة عن طريق الجاذبية إلى خزان الترسيب الثانوي للفصل بين السائل والصلب. يتدفق المادة الزائدة من خزان الترسيب إلى خزان التطهير ، حيث تضاف أقراص الكلور لإذابة وقتل البكتيريا الضارة في الماء ، بما يلبي معايير التفريغ.

يتم تحميل الحطام الذي يتم اعتراضه بواسطة شاشة الشريط بانتظام في عربات ويتم إلقاؤه في مكب النفايات. يتم إرجاع جزء من الحمأة من خزان الترسيب الثانوي إلى خزان المعالجة البيولوجية على مستوى واحد ، في حين يتم إرسال الحمأة المتبقية إلى حفرة الحمأة للهضم ثم يتم استخراجها ونقلها بشكل دوري للتخلص منها. يتم إرجاع المادة الفائضة من حفرة الحمأة إلى خزان الترسيب الأساسي لمزيد من العلاج.

للحسابات المتعلقة بحمأة الإرجاع وإرجاع السائل الهضم ، راجع إلى عملية ao.

تشمل عملية AO الشاملة أربعة أجزاء: المعالجة الأولية ، والمعالجة البيولوجية الثانوية ، والمعالجة المتقدمة الثلاثية ، والمعالجة بالحمأة. وفيما يلي الهياكل المحددة ووظائفها:

• المعالجة الأولية
  • خزان الترسيب الأولي: يقوم خزان الترسيب الأولي بفصل المواد الصلبة والسائلة لإزالة الجسيمات الصلبة العالقة الأكبر من مياه الصرف الصحي ، وتقليل الحمل العضوي على المعالجة البيولوجية وتعزيز نشاط الكائنات الدقيقة في الحمأة المنشطة.
• المعالجة البيولوجية الثانوية
  • خزان معالجة بيولوجية على مرحلة أ: يتم تحلل المادة العضوية الجزيئية الكبيرة إلى مادة عضوية جزيئية صغيرة. في الوقت نفسه ، من خلال عمل إعادة النترات والبكتيريا النتروجينية ، يمكن أن يحدث النترجة الجزئية ونزع النتروجين ، وإزالة النيتروجين من الأمونيا.
  • خزان معالجة بيولوجية على مستوى س: ينقسم هذا الخزان إلى قسمين. يزيل القسم الأول المواد العضوية المختلفة من مياه الصرف الصحي ، مما يقلل بشكل كبير من محتوى المادة العضوية في مياه الصرف الصحي. في القسم الأخير ، يتحلل نيتروجين الأمونيا في مياه الصرف الصحي في ظل ظروف أكسجين كافية ، في حين يتم تقليل قيمة سمك القد في مياه الصرف الصحي إلى مستوى أقل ، وبالتالي تنقية مياه الصرف الصحي.
  • خزان الترسيب الثانوي: يقوم بفصل السائل الصلب لإزالة الطبقة الحيوية والحمأة المعلقة التي تم تقشيرها من الخزان الكيميائي الحيوي ، وبالتالي تنقية مياه الصرف الصحي حقًا.
• العلاج العالي المتقدم
  • خزان التطهير: يتدفق المخلفات السائلة من خزان الترسيب الثانوي إلى خزان التطهير للتطهير ، مما يضمن أن جودة النفايات السائلة تفي بالمعايير الصحية ويتم تصريفها وفقًا للمعايير.
• معالجة الحمأة
  • خزان تخزين الحمأة: يتم تفريغ الحمأة من خزان الترسيب الثانوي بشكل دوري في خزان تخزين الحمأة لزيادة سماكة الحمأة والهضم الهوائي.
  • مكبس الترشيح: يتم استخدام مكبس فلتر الحمأة لفصل الماء بشكل فعال عن المواد الصلبة في الحمأة ، مما يقلل من حجم الحمأة.

مبدأ عملية AO للإزالة البيولوجية لنيتروجين الأمونيا: يتم نيتروجين الأمونيا في مياه الصرف الصحي إلى نيتروجين النترات بواسطة البكتيريا النترجينية في ظل ظروف مؤكسجة (المرحلة O). يتم إعادة تدوير كمية كبيرة من نيتروجين النترات إلى مرحلة ، حيث يتم تخفيضها تحت ظروف الأكسجين إلى غاز نيتروجين غير ضار عن طريق بكتيريا نزع النتروجين اللاهوائية الاختيارية باستخدام مادة عضوية في مياه الصرف الصحي كمتبرع إلكترون ونترات نيتروجين كمتقبل إلكترون.

يتطلب تشغيل معالجة مياه الصرف الصحي تعديل معقول للعديد من معايير التحكم لضمان التشغيل الطبيعي والفعال لعملية المعالجة. فيما يلي عدة عوامل تؤثر على تشغيل عملية AO:

• قيمة pH

  نطاق pH الذي يمكن لنظام معالجة مياه الصرف الصحي العام تحمله هو 6–9. ستؤدي قيمة الرقم الهيدروجيني المنخفضة للغاية إلى ندف تخثري صغير ونشاط البروتوزوان الضعيف في المعالجة البيولوجية ؛ ستؤدي قيمة الرقم الهيدروجيني المرتفعة للغاية إلى ندف خشن متخثر ، ونفايات سائلة عمامة ، وتفكك الحمأة المنشطة ، وموت البروتوزوا.

• نسبة ب/ج

  ب/ج يشير إلى التحلل البيولوجي لمتأثير النظام. بالنسبة لأنظمة الحمأة المنشطة ، يعتبر بشكل عام أن B/C ≥ 0.3 يشير إلى قابلية تحلل بيولوجي جيدة. عندما يكون التحلل البيولوجي أقل من 0.3 ، فإن محتوى المادة العضوية في مياه الصرف الصحي غير كافٍ لتلبية احتياجات نمو الكائنات الدقيقة في المعالجة البيولوجية ، وينبغي إضافة العناصر الغذائية العضوية إلى مياه الصرف الصحي.

• وقت الاحتفاظ الهيدروليكي (HRT)

  يشير HRT إلى متوسط وقت الاحتفاظ الهيدروليكي ، وهو متوسط الوقت الذي تبقى فيه مياه الصرف الصحي المراد معالجتها في المفاعل. للعلاج البيولوجي ، يجب أن تفي HRT بمتطلبات العملية المقابلة. خلاف ذلك ، إذا كان وقت الاستبقاء الهيدروليكي غير كافٍ ، فسيكون التفاعل الكيميائي الحيوي غير مكتمل ، مما يؤدي إلى انخفاض مستوى المعالجة ؛ إذا كان وقت الاستبقاء الهيدروليكي طويلاً جدًا ، فسيؤدي ذلك إلى شيخوخة الحمأة في النظام.

• تركيز الحمأة MLSS و MLVSS

  MLSS هو تركيز الحمأة المنشطة ، و MLVSS هو تركيز الحمأة المنشطة المتطايرة ، وهو ما يمثل بشكل عام صف MLSS. يتم التحكم بشكل عام في تركيز الحمأة المنشطة عند 2000567414000 ملغم/لتر. سيؤدي تركيز الحمأة المرتفع للغاية إلى شيخوخة الحمأة وتقليل مقاومة الحمل للصدمات في خزان التفاعل ؛ وسيؤدي تركيز الحمأة المنخفض للغاية إلى جعل نشاط الحمأة قويًا جدًا ، مما لا يساعد على الاستقرار ، أو لن تكون مغذيات التفاعل كافية.

• F/M

  وتسمى F/M الحمل العضوي الحمأة. نطاق F/M لعملية AO هو 0.1–0.15. يؤدي الانخفاض الشديد في كثير من الأحيان إلى ضعف نشاط الحمأة وانخفاض معدل إزالة الملوثات ؛ إذا كانت نسبة F/M مرتفعة للغاية ، فلا يمكن استقلاب مصدر الكربون الزائد في خزان التهوية ، مما يؤثر على تفاعل النترجة.

• وقت الاحتفاظ بالحمأة (SRT)

  يتم التحكم في سن الحمأة في عملية إزالة النتروجين بشكل عام في حوالي 15–20 يومًا. إذا كان عمر الحمأة قصيرًا جدًا ، يتم تفريغ العديد من الكائنات الدقيقة من النظام قبل أن تتمكن من التكاثر ، وعدم وجود كائنات دقيقة مسيطرة ذات وظائف محددة لا يؤدي إلى تدهور الملوثات العضوية. من ناحية أخرى ، إذا كان عمر الحمأة طويلًا جدًا ، فستتقدم الحمأة في العمر ، مما يؤدي إلى تعويم الحمأة في خزان الترسيب الثانوي ويؤدي إلى نفايات سائلة عطرة.

• ج/ن

  في نظام نزع النتروجين ، يتطلب نزع النتروجين استخدام مصدر كربون لإزالة النيتروجين ، في حين أن مصدر الكربون له تأثير "مثبط" على النترجة. لذلك ، في نظام نزع النتروجين AO ، يجب أن تكون نسبة C/N ضمن نطاق مناسب لضمان نزع النتروجين الطبيعي.

• نسبة الارتجاع

  تتضمن نسبة الارتجاع في عملية إزالة النتروجين نسبة الارتجاع الداخلي ونسبة الارتجاع الخارجية. يتم التحكم في الارتجاع الخارجي ، المعروف أيضًا باسم ارتجاع الحمأة ، بشكل عام في نطاق 48. يتضمن الارتجاع الداخلي ، المعروف أيضًا باسم ارتجاع السائل المنقط ، إعادة نيتروجين النترات الناتج عن تفاعل النترجة في خزان التهوية إلى خزان إزالة النتروجين لتفاعل نزع النتروجين. يتم التحكم في نسبة الارتجاع الداخلي بشكل عام ضمن نطاق صفيف.

المزايا:

• كفاءة عالية ، تتميز هذه العملية بكفاءة إزالة عالية للمواد العضوية ، ونيتروجين الأمونيا ، وما إلى ذلك ، في مياه الصرف الصحي.
• عملية بسيطة واستثمار منخفض وتكاليف تشغيل منخفضة. تستخدم هذه العملية المادة العضوية في مياه الصرف الصحي كمصدر للكربون لإزالة النتروجين ، وبالتالي القضاء على الحاجة إلى مصادر كربون إضافية باهظة الثمن.
• تتميز عملية إزالة النتروجين من الأكسجين بكفاءة تحلل عالية للملوثات. على سبيل المثال ، معدلات إزالة سمك القد ، بود₅، والنيتروجين في قسم الأكسجين هي 67% ، 40% ، و 60% ، على التوالي. معدلات إزالة الفينول والمواد العضوية هي 60% و 39% ، على التوالي ، مما يجعل تفاعل إزالة النتروجين عملية تحلل اقتصادية وموفرة للطاقة.
• تتمتع عملية AO بمقاومة قوية لصدمات الحمل. عندما تتقلب جودة المؤثر بشكل كبير أو يكون تركيز الملوث مرتفعًا ، لا تزال هذه العملية تحافظ على التشغيل العادي ، مما يجعل العملية والإدارة في غاية البساطة.

عيوب:

• بسبب عدم وجود نظام إرجاع الحمأة المستقل ، من الصعب زراعة الحمأة بوظائف فريدة ، مما يؤدي إلى انخفاض معدل تحلل المواد المقاومة للحرارة.
• لتحسين كفاءة إزالة النيتروجين ، يجب زيادة نسبة الدورة الدموية الداخلية ، وبالتالي زيادة تكاليف التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يأتي السائل الدوراني الداخلي من خزان التهوية ويحتوي على كمية معينة ، مما يجعل من الصعب على القسم الحفاظ على حالة لاهوائية مثالية ، مما يؤثر على تأثير إزالة النتروجين ، ويجعل من الصعب تحقيق معدل إزالة النيتروجين 90%.
• تستهلك زراعة واستخدام الحمأة المنشطة كمية كبيرة من الطاقة والموارد ، وفي الوقت نفسه ، تولد كمية كبيرة من الحمأة الزائدة التي تحتاج إلى معالجة صحيحة.
• تتميز هذه العملية بضعف قدرتها على التكيف مع نوعية المياه وكميتها ، وتتأثر بسهولة بأحمال الصدمات.
• تولد عملية إمداد التهوية والأكسجين في عملية AO كمية معينة من الضوضاء والرائحة ، الأمر الذي يتطلب العلاج والحماية المناسبين.